KR19990063813A - 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치 및 그 작동유닛 - Google Patents

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알베르투스 시몬 마리아 모렌아아르
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Abstract

본 발명에 따른 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치는 내부에서 변위가능한 피스톤(5,10)이 설치된 피스톤 챔버(4,9), 입구 및 배출구를 각각 구비하고 동일한 중심을 갖는 공기 펌프(2)및 액체 펌프(3)를 구비하는 작동 유닛(1)과, 액체 컨테이너를 포함하고,상기 두 개의 펌프를 작동시키기 위해 상기 액체 펌프(3)의 피스톤(10)과 일체식 구조를 이루고 상기 각 펌프의 배출구에 연결가능하며 분배 개구부(16)가 형성된 유출 채널(15)을 내부에 구비하는 작동 요소(11)가 설치되는 한편, 액체또는 공기를 적절한 피스톤 챔버속으로 흡수하여 상기 유출 채널(15)에 상기 유체를 분배가능하도록 해주는 차단 수단이 상기 공기 펌프(2)와 액체 펌프(3)의 상기 입구 및 배출구에 설치됨으로써 공기또는 액체가 흡수되는 동안에는 상기 유출 채널(15)과 적당한 펌프간의 연결이 차단되고, 상기 공기 펌프(2)는 상기 작동 요소(11)에 의해 능동적으로 작동될 수 있고 상기 공기 펌프(2)속으로의 공기 유입 및 상기 공기 펌프(3)로 부터의 공기 배출을 차단하는 이중-작동 차단장치를 구비하며, 상기 공기 피스톤(5)은 상기 작동 요소(11)에 대해 짧은 거리상에서 자유롭게 이동할 수 있는 공기 피스톤으로 구성된다.

Description

공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치 및 그 작동유닛
이러한 종류의 장치는 EP-A-0 613 728에 개시되어 있고, 폼(foam)을 분배시키도록 설계된다. 이러한 연유로, 유출 채널내부에는 폼-형성 수단이 배치된다. 더구나, 이 경우에 공기 및 액체 펌프의 배출구 및 유출 채널에 연결가능한 혼합실(mixing chamber)이 형성된다.
공기 펌프용의 이중-작동 차단 장치(double-acting shut-off device)는 원통형 벽부, 상기 원통형 벽부로 부터 외향 연장하는 환상(環狀) 외측부 및 상기 원통형 벽부로 부터 내향 연장하는 환상 내측부를 구비하는 탄성 차단 요소(resilient shut-off component)를 포함한다. 상기 탄성 차단 요소는 상기 원통형 벽부에 의해 상기 공기 피스톤의 내벽에 고정된다.
그러나, 전술한 형태의 폼-분배 장치는 폼 분배중에 문제점이 발생할 수도 있기 때문에 최적의 상태로 작동한다고는 볼수 없다. 이러한 폼 분배 동작은 상기 폼- 분배장치의 나머지 다른 요소들에 고착되어 있는 상기 이중-작동 차단 장치에 의해 방해된다. 만약, 사용중에 고착된 부분이 갑자기 느슨해지면, 제어될 수 없는 압력차가 발생되어 바람직하지 못한 결과를 초래할 수도 있다. 그 결과, 비교적 많은 양의 기체또는 액체가 갑자기 생겨날 수도 있다. 이 두가지 경우에, 상기 결과로서, 오염되거나 스패터링(spattering)이 야기되고, 따라서, 폼의 형성이 부정확해지거나 폼이 전혀 형성되지 않을 수도 있다. 분배될 액체는 종종 눈을 자극하는 물질이 될 수 있다. 결국, 이렇게 제어할 수 없는 분배 동작을 해소해야 한다는 사실이 명백해 진다. 그밖에 유사한 차단 장치를 고착시킴으로써, 사용후 공기 피스톤 챔버를 공기로 다시 채워넣을 때 문제가 발생한다.
또한, 상기 차단 장치는 상기 작동 유닛내에서 발생되는 압력차에 의해 개방되는 소위 수동적 차단 장치(passive shut-off device)를 말한다. 환언하면,상기 차단 장치는 두 개의 비-복귀 밸브(non-return valve) 조합체를 포함한다. 상기 차단 장치의 관련 환상부(環狀部)는 어떤 초기 응력(prestressing)상황하에서 상기 공기 피스톤 챔버의 입구 및 배출구를 차단한다.
본 발명은 내부에서 변위가능한 피스톤이 설치된 피스톤 챔버, 입구 및 배출구를 각각 구비하고 동일한 중심을 갖는 공기 펌프 및 액체 펌프를 구비하는 작동 유닛과, 액체 컨테이너를 포함하는 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치로서, 상기 두 개의 펌프를 작동시키기 위해 상기 액체 펌프의 피스톤과 일체식 구조를 이루고 상기 각 펌프의 배출구에 연결가능하며 분배 개구부가 형성된 유출 채널을 내부에 구비하는 작동 요소가 설치되는 한편, 액체또는 공기를 적절한 피스톤 챔버속으로 흡수하여 상기 유출 채널에 상기 유체를 분배가능하도록 해주는 차단 수단이 상기 공기 펌프와 액체 펌프의 상기 입구 및 배출구에 설치됨으로써 공기또는 액체가 흡수되는 동안에는 상기 유출 채널과 적당한 펌프간의 연결이 차단되고, 상기 공기 펌프가 상기 공기 펌프속으로의 공기 유입 및 상기 공기 펌프로 부터의 공기 배출을 차단하는 이중-작동 차단장치를 구비하는, 공기-액체 혼합물인 폼 분배 장치에 관한 것이다.
도 1은 폼 분배상태에 있는 본 발명에 따른 작동 유닛의 제 1 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 2는 폼 분배 동작 이후에 복귀 이동중에 있는 도 1에 따른 작동 유닛를 나타낸 종단면도이다.
도 3은 폼 분배상태에 있는 본 발명에 따른 작동 유닛의 제 2 실시예를 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
도 4는 폼 분배 동작 이후에 복귀 이동중에 있는 도 3에 따른 작동 유닛를 나타낸 종단면도이다.
도 5는 두가지 작동 위치에 있는, 본 발명에 따른 동작 유닛의 액체 펌프의 배출구의 차단 장치를 확대한 부분 확대도이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래기술에 따른 문제점을 극복하고, 일반적으로 향상된 작동성능을 갖는 형태의, 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본원 발명은, 상기 공기 펌프용의 이중-작동 차단 장치가 상기 작동 요소에 의해 능동적으로 작동될 수 있는 차단 장치로 구성되고, 상기 공기 피스톤이 상기 작동 요소에 대해 짧은 거리상에서 자유롭게 이동할 수 있는 공기 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성상의 특성에 의하여, 상기 공기-액체 혼합물 분배장치의 기타 구성요소에 상기 이중-작동 차단 장치가 고착됨에 따른 문제점과 기타 다른 문제점들이 완전히 제거될 수 있다. 상기와 같은 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하는 동작은, 상기 입구또는 배출구가 각각 상기 작동 요소의 작동순간에 직접 개방되거나 폐쇄되기 때문에, 매우 제어된 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 상기 차단 장치의 고착으로 인한 유출 채널에서의 갑작스런 압력 변화가 일어나지 않는다. 만약, 상기 차단 장치가 고착되더라도, 이러한 고착은 압력의 증가에 의해서가 아닌 기계적인 작동에 의해 제거된다. 이러한 모든 내용들은 도면에 관한 설명 이하부분에서 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 따른 장치는 폼을 분배하는 것에 한정되지 않고, 분무 액체(atomizing liquid)를 분배하는데 이용될 수 있다. 이것은 혼합실, 폼-형성 요소 등을 이용하든 이용하지 않든지 간에, 상기 유출 채널의 적절한 구성에 의해 달성된다.
상세한 설명의 나머지 부분에 있어서, 본 발명에 따른 장치는 주로 폼의 분배와 관련하여 언급될 것이다.
이하의 설명에서, 액체는 물, 농도가 묽은 액체에서 부터 현탁액 등을 포함하는 페이스트(pastes)에 이르는 유동가능한 물질을 일컫는다.
상기 이중-작동 차단 장치는 상기 작동 요소의 일부분을 형성하는 밀폐링(sealing ring) 형태로 설계되는 것이 바람직하고, 상기 공기 펌프의 피스톤은 다른 구성요소에 대해 자유롭게 이동가능한 환상 피스톤 형태로 설계되는 것이 바람직한 한편, 상기 작동 요소는 의도된 공기의 유출 방향으로 바라보았을 때 상기 밀폐링의 위쪽에 위치하는 드라이버(driver)를 추가로 포함하고, 상기 환상 피스톤의 내부 림(rim)은 상기 밀폐링과 드라이버사이에 위치하며, 상기 드라이버는 상기 환상 피스톤과 상호작용할 수 있는 그 원주 가장자리를 따라 리세스(recesses)를 포함하고, 상기 밀폐링과 상기 드라이버는 상기 작동유닛의 정지위치에서 밀폐방식(sealing manner)으로 상호작용이 가능하고, 이 경우 상기 밀폐링과 상기 드라이버간의 거리는 상기 환상 피스톤의 내부림의 위치에서 상기 환상 피스톤의 내부림의 두께보다 더 크고, 상기 유출 채널과의 연결은 상기 밀폐링과 상기 드라이버사이에서 달성될 수 있다.
자유롭게 이동가능한 상기 환상 피스톤의 개구부는 상기 작동 요소에 대해 상기 피스톤이 (경사진)위치로 부터 끌어 당겨지지 않도록 가능한한 작게 형성되는 것이 유리하다.
이러한 본 발명에 따른 폼 분배 장치의 실시예에 있어서, 상기 환상 피스톤은, 상기 폼 분배 장치가 폼 분배중에 사용될 때 상기 밀폐링에 의해 구동되기 때문에 짧은 거리상에서 자유롭게 이동할 수 있는 반면에, 상기 환상 피스톤은 상기 작동 유닛의 복귀 이동중에, 사용후 상기 드라이버에 의해 시작 위치로 복귀한다.
공기 유입구의 밀폐상태를 향상시키기 위해, 공기의 유출 방향으로 바라보았을 때 상기 밀폐링너머에 추가 드라이버가 배치됨으로써, 상기 밀폐링은 상기 드라이버와 상기 환상 피스톤사이에서 고정될 수 있다.
본 발명에 따른 폼 분배 장치의 또다른 실시예에 있어서, 상기 이중-작동 차단장치는 상기 공기 펌프의 피스톤의 한 구성요소를 형성하고, 상기 공기 펌프의 피스톤은 다른 구성요소들에 대해 자유롭게 이동가능한 환상 피스톤 형태로 설계되는 반면, 상기 작동 요소는 상기 피스톤이 그 사이에 배치되는 두 개의 드라이버를 포함하되 그 제 1 드라이버는 의도된 공기 유출 방향으로 바라보았을 때 상기 환상 피스톤의 아래쪽에 위치하고 나머지 다른 제 2 드라이버보다 더 큰 방사상 크기를 가지며, 하나 이상의 공기 유입 개구가 상기 환상 피스톤에 배치되되 상기 공기 유입 개구는 방사상 방향으로 바라보았을 때 상기 제 1 드라이버 및 제 2 드라이버의 외측 원주사이에 형성되며, 상기 유출 채널에의 연결은 상기 드라이버들간에 달성될 수 있다.
이 실시예도 마찬가지로, 능동적으로 작동가능한 이중-작동 차단 장치를 제공한다.
상기 환상 피스톤은 상호 이격된 거리에서 방사상으로 위치하고 반대 방향으로 연장하는 두 개의 축방향 원주 강화부(axial, circumferential thickened portion)를 포함하되, 그 제 1 강화부는 의도된 유출 방향으로 연장하고 상기 제 1 드라이버와 상호작용하고, 그 제 2 강화부는 반대 방향으로 연장하고 상기 제 2 드라이버와 상호작용하며, 상기 제 1 강화부가 상기 제 2 강화부보다 방사상 방향으로 외측에 더 가까이 위치하는 것이 유리하다. 상기 강화부들은 대응 작동에 따라 상기 환상 피스톤뿐만 아니라 해당 드라이버상에도 배치될 수도 있다는 사실이 명백해 질 것이다.
상기 공기 피스톤은 탄성 물질로 제조되는 것이 바람직하다.
상기 환상 피스톤의 위치선정을 개선하기 위해, 상기 환상 피스톤이 상기 작동 요소에 적어도 국부적으로 연결되는 것이 유리하다, 그러나, 본 발명에 따른 폼 분배 장치에 있어서 상기 공기 피스톤이 상기 작동 요소에 대해 짧은 거리상에서 자유롭게 이동할 수 있어야 한다는 사실에 유념해야 한다.
특히, 본 발명에 따른 폼 분배 장치에 있어서, 혼합실은 공기와 액체를 혼합하기 위해 필요하고, 이 혼합실은 상기 유출 채널, 상기 공기 펌프의 배출구 및 액체 펌프의 배출구에 연결된다. 하나 이상의 폼-형성 요소가 상기 유출 채널에 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 장치는 폼을 분배하기 위해서 뿐만 아니라, 분무 공기-액체 혼합물을 분배하기에 적합하도록 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 특히 바람직한 실시예에 있어서, 상기 액체 피스톤은 입구측과 배출구측을 구비한 원통형 요소이고, 상기 원통형 요소는 양측에서 개방되어 있고 상기 액체 챔버속으로 연장하는 밀폐 요소(sealing element)와 상호작용할 수 있는 시트(seat)를 배출구측에 구비하고, 상기 챔버속으로 연장하는 상기 밀폐 요소의 대응 부분이 상기 액체 피스톤 챔버내의 또다른 원통형 요소와 마찰에 의해 활주 방식으로 상호작용이 가능함으로써, 상기 밀폐 요소는 피스톤 챔버의 충전(filling)중에는 상기 시트쪽으로 그 힘이 작용하게 되고, 상기 피스톤 챔버속을 비울때에는 상기 밀폐 요소가 상기 시트로 부터 밀려나게 된다.
상기 액체 펌프의 입구의 차단 장치는 상기 액체 피스톤 챔버에 설치된 두 개의 정지부(stops)사이에서 자유롭게 이동가능하고 액체 입구의 시트와 상호작용할 수 있으며 추가 원통형 요소를 형성하는 스토퍼(stopper) 형태로 설계되는 것이 특히 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따르면, 이러한 차단 장치는 일반적으로 시트에 위치하는 볼(ball)또는 그 유사부품과 같은 압력-감지식 비-복귀 밸브(pressure-sensitive non-return valve)에 형성되고 압력차에 의해 상기 시트로 부터 제거될 수 있는 종래기술에 따른 종래의 차단 장치와는 다른 능동식 차단 장치로서 설계된다. 물론, 본 명세서의 도입부에서 언급된 바 있는 공지된 고착 현상(sticking phenomena)은 종래 기술에 따른 상기 비-복귀 밸브에서도 마찬가지로 발생한다.
더욱이, 본 발명은 본 발명에 따른 폼 분배 장치에서 분명히 사용되도록한 작동 유닛을 제공한다.
마지막으로, 본 발명에 따른 작동 유닛을 위한 공기 펌프용의 피스톤이 설치된다.
첨부도면을 참조하여, 실시예를 통해 본 발명이 이하에 상세히 설명된다.
첨부 도면에서, 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 작동 유닛은 도면 부호 1로 표시된다. 상기 작동 유닛 1은 공기 펌프 2 및 액체 펌프 3을 포함한다.
상기 공기 펌프 2는 피스톤 챔버 4 및 환상 공기 피스톤 5를 구비하고, 상기 피스톤 5는 링 6을 통해 상기 피스톤 챔버 4의 내벽 7과 접촉하며 환상 평탄부 8을 추가로 구비한다.
상기 액체 펌프 3은 액체 피스톤 10과 함께 액체 피스톤 챔버 9를 구비한다. 상기 액체 피스톤 10은 근본적으로 양측에서 개방되는 원통형 요소이다.
상기 액체 펌프 피스톤 10은 작동 요소 11과 일체식으로 구성되고 적절한 리브(rib) 12 및 13이 사이에 끼워짐으로써 상기 작동 요소 11의 리세스(recess) 14에 수용된다. 상기 리브 12 및 13은 상기 피스톤 10의 단부 외측상에 또는 상기 리세스 14의 내측상에 형성될 수 있다. 상기 작동 요소 11은 유출 채널 15 및 분배 개구부 16를 구비한다. 상기 작동 요소가 핑거에 힘입어 작동될 수 있는 위치는 도면 부호 17로 표시된다. 리브 12 및 13이 형성된 상기 액체 피스톤의 단부 18은 개구부 22를 포함하고, 상기 피스톤 챔버 9속으로 연장하는 밀폐 요소 20을 위한 시트 19를 형성한다. 상기 밀폐 요소 20은 밀폐부 21에 의해 상기 단부 18의 개구부 22을 밀폐할 수 있다. 상기 밀폐 요소 20은 한쪽이 폐쇄되어 있고 돌기부 24가 형성된 원통형 요소로 구성되고 쇼울더(shoulder) 25와 정지부 24사이에서 이동가능한 스토퍼 23속에서 다른 쪽으로 연장한다. 상기 스토퍼 23의 폐쇄단부는 도면 부호 27로 표시된다. 상기 스토퍼 23은 유입 개구부 45를 밀폐시킬수 있다.
상기 밀폐 요소 20는 일단부 28의 원주상에 분포된 다수의 립(lips) 29을 구비함으로써, 상기 밀폐 요소와 상기 스토퍼 23간의 밀착 결합상태가 향상되고, 마찰 저항이 증가하게 된다.
도면 부호 30은 상기 정지부 26에 대해 정지하고 작동 요소 11에 대한 복원 수단으로서 사용되는 스프링을 표시한 것이다.
도면 부호 31은 상기 작동 유닛이 액체 컨테이너의 개구부상으로 나사고정될 수 있도록 해주는, 밀폐 링 32 및 내부 나사산 33을 구비한 덮개부를 표시한 것이다.
도면 부호 34는 상기 액체 컨테이너의 바닥근처로 연장하도록 조절된 길이를 갖는 딥튜브(diptube)를 표시한 것이다.
도면 부호 35는 상기 밀폐 요소 20의 단부 21이 밀폐되지 않고 지지될 수 있도록 해주는 배플(baffle) 36의 내측에 배치되는 혼합실을 표시한 것이다. 도면 부호 37 및 28은 스크린 물질로 제조된 폼-형성 요소를 표시한 것이다. 이 스크린 물질은 예컨대, 다공(多孔) 물질, 소결(燒結)물질, 와이어 가즈 스크린(wire gauze screen)등으로 부터 편리하게 선택될 수 있다.
상기 이중-작동 차단 장치는 환상 피스톤 5, 상기 작동 요소 11에 고정되는 밀폐링 39, 원주 강화부 41과 돌기부 42를 구비하는 드라이버 40 및, 상기 작동 요소 11의 드라이버 43의 어셈블리에 의해 형성된다. 상기 차단 어셈블리는 도 1의 확대도 A를 통해 보다 상세히 도시된다.
도 1은 상기 밀폐 요소 20의 밀폐부 21와 상기 피스톤 챔버의 단부 18사이에서 상기 액체 챔버 9로 부터 피스톤 10에 의해 액체가 이동되어 상기 혼합실 35로 운반되는, 상기 작동 요소 11의 하향 스트로크(downward stroke)상태에 있는 본 발명에 따른 작동 유닛의 제 1 실시예를 도시한 것이다. 공기는 상기 밀폐링 39및 상기 리브 12, 13에 의해 형성된 채널과, 상기 리세스 14의 내벽사이에서 상기 피스톤 5에 의해 상기 혼합실 35로 운반되어 진다. 액체는 다수의 공기 흐름에 의해 횡축으로 유동 방향쪽으로 밀린다. 따라서, 상기 액체는 액체의 원통형 흐름 형태로 상기 혼합실 35속에 유입되고, 그 결과, 뛰어난 혼합과정이 달성된다.
공기-액체 혼합물이 상기 유출 채널 15 속의 폼-형성 요소 37 및 38을 통과한 후에, 폼 분배 개구부 16에서 폼이 분배된다. 상기 작동 요소 11의 하향 이동중에, 상기 스프링 30은 압축되었다가 상기 작동 요소가 해제되면 초기위치로 복귀할 것이다.
더욱이, 상기 피스톤 5의 하향 이동중에, 상기 밀폐링 39는 상기 공기 펌프 2의 피스톤 링부 6과 내벽 7사이의 마찰에 의해 상기 쇼울더 43에 밀착되어 압축될 것이다. 그 결과, 상기 액체 피스톤 10의 리브 12 및 상기 작동 요소의 리세스 14에 의해 형성된 채널을 통해 상기 드라이버 40과 상기 밀폐링간에 연결이 이루어짐으로써, 공기가 상기 혼합실로 유입될 수 있게 된다.
더욱이, 상기 하향 이동중에, 상기 밀폐 요소 20은 상기 스토퍼 23의 내벽과 상기 밀폐 요소 20의 단부의 립 29간의 상호작용에 의해 상기 시트 19로 부터 제거된다. 이 경우, 상기 스토퍼 23은 상기 딥튜브 34를 통해 컨테이너와의 연결을 밀폐 차단하고, 상기 스토퍼 23의 단부 44는 상기 액체 피스톤 챔버 입구의 개구부 45의 시트에 위치하게 된다. 이러한 이동중에, 상기 밀폐 요소 20의 단부 21은 상기 혼합실 35의 배플 36을 내리 누른다.
도 2는 상기 작동 요소 11의 복귀 이동중에, 폼 분배가 이루진후 제 위치로 이동한 상태의 도 1에 따른 작동 유닛의 실시예를 도시한 것이다. 이러한 이동중에, 상기 환상 피스톤 5는 상기 공기 펌프 2의 피스톤 링 6과 내벽 7간의 마찰에 의해 어느 정도 후퇴하지만, 상기 드라이버 40또는 상기 드라이버 40의 작은 돌기부 42에 의해 구동된다. 이같은 이동중에, 상기 환상 강화부 41은 상기 환상 피스톤 5의 림(rim) 8으로 부터 상기 밀폐링 39를 내리 누르게 되고, 그 결과, 상기 피스톤 챔버 4는 상기 작동 요소 11과 덮개부 31 사이의 통로 47을 통해 유동가능한 주변 공기에 연결되는 반면, 상기 유출 채널 15과의 연결은 차단된다. 이러한 위치에서, 상기 환상 피스톤 5의 내부 림 8의 위치에서 상기 밀폐링 39와 상기 드라이버 40간의 거리가 상기 내부림 8의 두께보다 더 크게 형성됨으로써, 상기 밀폐링 39와 상기 드라이버 40간에 밀폐가 허용될 뿐만 아니라, 공기가 상기 공기 피스톤 챔버 4속으로 유입될 수 있다.
상기 작동 요소 11의 복귀이동중에, 상기 스토퍼 23은 시트 45로 부터 제거되고, 상기 돌기부 24가 상기 정지부 26를 밀게 되는 과정에서, 액체가 상기 딥튜브 34를 통해 컨테이너로 부터 흡입되어 상기 피스톤 10에 의해 상기 액체 피스톤 챔버 9속으로 유입될 수 있다. 이러한 이동중에, 상기 밀폐 요소 20의 밀폐단부 21은 상기 시트 19와의 상호작용에 의해 상기 개구부 22를 밀폐시킨다.
액체가 상기 컨테이너로 부터 제거됨으로써 야기되는 상기 컨테이너에서의 압력변화를 상쇄하기 위해, 상기공기 펌프 2 내에 채널 46이 제공된다.
본 발명에 따른 상기 작동 유닛 1의 정지 위치에서, 상기 공기 펌프 2의 배출구는 상기 밀폐링 39와 상기 드라이버 40간의 상호작용에 의해 폐쇄된다. 그 결과, 사용후에 역류하는 일부 잔여 액체가 상기 공기 피스톤 챔버 4에 도달할 수 없게 된다.
도 3은 도 1 및 도 2와 거의 동일한 본 발명에 따른 작동 유닛의 제 2 실시예를 도시한 것으로서, 대응 요소에 대해 동일한 참조 부호가 사용된다. 그러나, 도 3의 이중-작동 차단 장치는 도 1 및 도 2와는 다르게 설계된다. 이 경우에, 상기 차단 장치는 분리된 밀폐링에 의해 형성되는 것이 아니고, 환상 피스톤 5의 한 구성 요소를 형성한다.
상기 환상 피스톤 5는 원통형의 공기 유입 개구부 52를 포함하고, 이 경우, 상기 원통형부 52는 돌기부 12와 리세스 14사이의 작동 요소 11에 고착되고, 상기 작동 요소 11에 대해 어느정도의 거리상에서 탄력적으로 이동할 수 있다.
그러나, 이러한 고착이 반드시 필요한 것은 아니고, 상기 환상 피스톤 5가 상기 실시예에서 분리된 느슨한 구성 요소로서 사용될 수 있다는 사실이 명백해 진다.
상기 환상 피스톤 5의 일부 영역 55는 원주 강화부 53과 54를 포함하고, 상기 원주 강화부 53과 54사이에 공기 유입 개구부 52가 형성된다. 상기 원주 강화부 53 및 54는 상기 작동 요소 11과 액체 피스톤 10상에 각각 설치된 드라이버 50 및 51과 각각 상호작용할 수 있다. 상기 드라이버 50은 상기 드라이버 51보다 더큰 방사상 크기를 갖는다.
하향 스트로크에서, 폼 분배중에, 상기 자동 유닛 1은 도 3에 따른 위치에 놓여 있게 되어, 공기가 상기 피스톤의 일부 영역 55의 원주 강화부 54와 상기 드라이버 51사이를 통해 상기 작동 요소 11의 내벽 14와 리브 12 및 13에 의해 형성된 채널로 이동하게 된다.
폼 분배 이후, 상기 작동 요소 11은 스프링 30에 의해 초기 위치로 복귀 이동한 다음, 도 4에 따른 위치를 취하게 된다. 이 위치에서, 공기는 상기 드라이버 50과 원주 강화부 53사이의 매개 공간 47을 경유하여 상기 공기 유입 개구부 52를 통해 상기 공기 피스톤 챔버 4속으로 유입된다.
마지막으로, 도 5는 상기 밀폐 요소 20의 밀폐 단부 21의 특정 실시예를 확대 도시한 것으로서, 위 도면은 상기 액체 피스톤 챔버 9로 부터 액체를 분배하는 과정을 나타낸 것이고, 아래 도면은 상기 액체 피스톤 챔버 9를 충전시키는 과정을 나타낸 것이다. 상기 밀폐 단부 21은 원주상에 분포되는 다수의, 바람직하기로는, 4개의 위치선정 돌기부 56를 포함한다. 상기 개구부 22에 대해 상기 밀폐 요소 20 및 그 밀폐단부 21의 정확한 위치선정으로 인하여, 액체가 대칭적인 원통형으로 유출됨으로써, 궁극적으로 형성되는 폼의 질이 크게 향상된다. 이것은 특히, 점성 액체인 경우에 중요하다.
도 1 및 도 2에서는 드라이버상에 원주 돌기부가 형성되지만, 이러한 드라이버는 평탄 구조로 설계될 수 있고, 원주 강화부는 밀폐링상에 배치될 수 있다. 상기와 동일한 구조 및 배치가 도 3 및 도 4에 따른 실시예에도 적용됨으로써, 원주 강화부가 피스톤상에 배치되는 대신, 해당 드라이버상에 배치될 수 있다. 따라서, 유사한 동작이 달성된다.
이중-작동 차단 장치가 상기 작동 요소에 의해 능동적으로 작동되고, 발생하는 압력차와는 무관하게 각각 개방 또는 폐쇄되기 때문에, 본 발명에 따른 작동 유닛에서는 상기 차단 장치또는 그와 유사한 장치의 고착이 일어나지 않는다.
본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않는 한도내에서 첨부도면에 도시된 밸브의 양호한 실시예를 다양하게 변형시킬 수도 있다.
본 발명은 공기-액체 혼합물, 특히 폼을 분배하는 것에 한정되지 않고, 분무 액체(atomizing liquid)를 분배하는데 이용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 내부에서 변위가능한 피스톤(5,10)이 설치된 피스톤 챔버(4,9), 입구 및 배출구를 각각 구비하고 동일한 중심을 갖는 공기 펌프(2)및 액체 펌프(3)를 구비하는 작동 유닛(1)과, 액체 컨테이너를 포함하는 공기-액체 혼합물인 폼을 분배하기 위한 장치로서,
    상기 두 개의 펌프를 작동시키기 위해 상기 액체 펌프(3)의 피스톤(10)과 일체식 구조를 이루고 상기 각 펌프의 배출구에 연결가능하며 분배 개구부(16)가 형성된 유출 채널(15)을 내부에 구비하는 작동 요소(11)가 설치되는 한편, 액체또는 공기를 적절한 피스톤 챔버속으로 흡수하여 상기 유출 채널(15)에 상기 유체를 분배가능하도록 해주는 차단 수단이 상기 공기 펌프(2)와 액체 펌프(3)의 상기 입구 및 배출구에 설치됨으로써 공기또는 액체가 흡수되는 동안에는 상기 유출 채널(15)과 적당한 펌프간의 연결이 차단되고,
    상기 공기 펌프(2)가 상기 공기 펌프(2)속으로의 공기 유입 및 상기 공기 펌프(3)로 부터의 공기 배출을 차단하는 이중-작동 차단장치를 구비하는, 공기-액체 혼합물인 폼 분배 장치에 있어서,
    상기 공기 펌프(2)용의 이중-작동 차단 장치는 상기 작동 요소(11)에 의해 능동적으로 작동될 수 있는 차단 장치로 구성되고, 상기 공기 피스톤은 상기 작동 요소(11)에 대해 짧은 거리상에서 자유롭게 이동할 수 있는 공기 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이중-작동 차단 장치는 상기 작동 요소(11)의 일부분을 형성하는 밀폐링(39) 형태로 설계되고, 상기 공기 펌프(2)의 피스톤은 다른 구성요소에 대해 자유롭게 이동가능한 환상 피스톤(5) 형태로 설계되는 한편, 상기 작동 요소(11)는 의도된 공기의 유출 방향으로 바라보았을 때 상기 밀폐링(39)의 위쪽에 위치하는 드라이버(40)를 추가로 포함하고, 상기 환상 피스톤(5)의 내부 림(8)은 상기 밀폐링(39)과 드라이버(40)사이에 위치하며, 상기 드라이버(40)는 상기 환상 피스톤(5)과 상호작용할 수 있는 그 원주 가장자리를 따라 리세스를 포함하고, 상기 밀폐링(39)과 상기 드라이버(40)는 상기 작동유닛(1)의 정지위치에서 밀폐방식으로 상호작용이 가능하고, 상기 밀폐링(39)과 상기 드라이버(40)간의 거리는 상기 환상 피스톤(5)의 내부림(8)의 위치에서 상기 환상 피스톤(5)의 내부림(8)의 두께보다 더 크고, 상기 밀폐링(39)과 상기 드라이버(40)사이에서 상기 유출 채널(15)과의 연결이 달성될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 자유롭게 이동가능한 상기 환상 피스톤(5)의 중앙 개구부는 가능한한 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 의도된 공기 유출 방향으로 바라보았을 때, 상기 밀폐일(39)의 아래쪽에 위치한 상기 작동 요소(11)상에 추가 드라이버(43)이 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 이중-작동 차단장치는 상기 공기 펌프(2)의 피스톤의 한 구성요소를 형성하고, 상기 공기 펌프(2)의 피스톤은 다른 구성요소들에 대해 자유롭게 이동가능한 환상 피스톤(5) 형태로 설계되는 반면, 상기 작동 요소(11)는 상기 환상 피스톤(5)이 그 사이에 배치되는 두 개의 드라이버(50,51)를 포함하되 그 제 1 드라이버(50)는 의도된 공기 유출 방향으로 바라보았을 때 상기 환상 피스톤(5)의 아래쪽에 위치하고 나머지 다른 제 2 드라이버(51)보다 더 큰 방사상 크기를 가지며, 하나 이상의 공기 유입 개구(52)가 상기 환상 피스톤(5)에 배치되되 상기 공기 유입 개구는 방사상 방향으로 바라보았을 때 상기 제 1 드라이버 및 제 2 드라이버(50,51)의 외측 원주사이에 형성되며, 상기 유출 채널(15)에의 연결은 상기 드라이버들(50,51)사이에서 달성될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 환상 피스톤(5)은 상호 이격된 거리에서 방사상으로 위치하고 반대 방향으로 연장하는 두 개의 축방향 원주 강화부(53,54)를 포함하되, 그 제 1 강화부(53)는 의도된 유출 방향으로 연장하고 상기 제 1 드라이버(50)와 상호작용하고, 그 제 2 강화부(54)는 반대 방향으로 연장하고 상기 제 2 드라이버(51)와 상호작용하며, 상기 제 1 강화부가(53) 상기 제 2 강화부(54)보다 방사상 방향으로 외측에 더 가까이 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한항에 있어서, 상기 환상 피스톤(5)은 이동할 수 있도록 상기 작동 요소에 국부적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한항에 있어서, 상기 혼합실(35)은 공기와 액체의 혼합을 위해 설치되고, 상기 유출 채널(15), 상기 공기 펌프의 배출구 및 액체 펌프의 배출구에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한항에 있어서, 하나 이상의 폼-형성 요소(37,38)가 상기 유출 채널에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한항에 있어서, 상기 액체 피스톤(10)은 입구측과 배출구측을 구비한 원통형 요소이고, 상기 원통형 요소는 양측에서 개방되어 있고 상기 액체 챔버(9)속으로 연장하는 밀폐 요소(20)와 상호작용할 수 있는 시트(10)를 상기 배출구측에 구비하고, 상기 챔버(9)속으로 연장하는 상기 밀폐 요소(20)의 밀폐 단부가 상기 액체 피스톤 챔버(9)내의 또다른 원통형 요소와 마찰에 의해 활주방식으로 상호작용이 가능함으로써, 상기 밀폐 요소(20)는 상기 피스톤 챔버(9)의 충전중에는 상기 시트(19)쪽으로 그 힘이 작용하게 되고, 상기 피스톤 챔버(9)속을 비울때에는 상기 밀폐 요소가 상기 시트(19)로 부터 밀려나게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한항에 있어서, 상기 액체 펌프의 입구의 차단 장치는 상기 액체 피스톤 챔버(9)에 설치된 두 개의 정지부(25,26)사이에서 자유롭게 이동가능하고 액체 입구의 시트(45)와 상호작용할 수 있으며 추가 원통형 요소를 형성하는 스토퍼(23) 형태로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한항에 따른 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 작동 유닛.
  13. 제 12 항에 따른 작동 유닛용의 공기 펌프에 사용되는 것을 특징으로 피스톤.
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